JPS6056941B2 - 多段比動力伝達機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は銑側先行技術の米国特許第３４７２４１２号、
同第３４７２４１３号および同第２４７８８６８号の改
良から成る。

また、本発明は、本発明の譲受人に譲渡された出願中の
米国特願第 号にもとづく。引用した特許は、
流体トランスミッション機構における、相手側遊星歯車
セットの部材に対して、一方の遊星歯車セットの部材が
半径方向に配設されているようなコンパクトな歯車装置
を示し．ている。

これらの歯車装置の部材は前進３段と後退１段の駆動比
を提供てきる。前述した共系属出願ては、前項参考特許
に示されている歯車装置を４段変速に変更していること
を示している。本発明によれば、上記共係属出願で示し
たように、変．−速比幅を増し、前進４段を提供するこ
とができる。また、極端な変速比ての増速駆動も提供す
る。後退駆動比、ならびに、極端な増速駆動比を含めた
、この変速比の広がりを達成するために、クラッチとブ
レーキ装置が使用される。この装置・には、複合歯車装
置の遊星ピニオン用の保持組立体とは独立した可動部分
の相対運動を制御するクラッチ機構を包含している。歯
車部材の相対運動を制御するためのクラッチとブレーキ
構造体は、コンパクトに配置され、小型自動車に使用す
る場合の駆動部の寸法を最小とする。

この駆動部は、特に自動車用であつて、トルク出力部材
が流体装置と、遊星歯車装置との間に位置された最終駆
動歯車装置であつて、いわゆるトランスアクセル駆動を
提供する。第１図の１０は車両のエンジンのフランクシ
ヤトに連結可能な入力軸を示す。

１２はトランスミッション機構の従動部材として働く出
力歯車をｌ示す。

流体トルクコンバータ１４は、ドライブプレートを介し
て入力軸１０に連結された駆動羽根車１６と、タービン
シャフト２０に連結されたタービン１８を含む。羽根つ
きのステータ２２はタービンの流出口部分と駆動羽根車
の流入口部分との間に位置され、ステータのスリーブシ
ャフト２４に取付けられている。一方向ブレーキ２６は
、駆動羽根車の回転方向とは反対の方向に回転しないよ
う駆動羽根車２２を止めるが、駆動羽根車の回転方向に
は自由回転運動を許容する。コンパクトな遊星歯車装置
２８は複合歯車装置に配置された２個の遊星歯車装置を
含む。

この装置には第一の太陽歯車３０、第一の輪歯車３２、
および前記輪歯車３２と太陽歯車３０と駆動可能に噛合
う一組の遊星ピニオン３４を含む。第２の太陽歯車３６
はリング３８の外周に形成されており、該リング８は輪
歯車３２と共通てある。輪歯車３２の内歯はリング３８
の内周に形成されている。第２の輪歯車４０はリング３
８と太陽歯車３０とを囲んでいる。

第２組の遊星ピニオン４２は輪歯車４０と太陽歯車３６
と駆動可能に噛合つている。ピニオン４２はキャリア４
４により担持され、ピニオン３４はキャリア４６により
担持されている。これらピニオンはそれぞれのキャリア
に取付けられており、該キャリア４４は出力歯車１２に
駆動可能に連結されている。選択的に噛合い可能の第１
のクラッチ４８はタービンシャフト２０を太陽歯車３０
に連結するようにされている。

クラッチ４８は第１の前進３段比での運転、ならびに後
退駆動中に噛合うが、増速運転中は解放される。摩擦ブ
レーキ５０はスリーブシャフト５２を制動するために選
択的に噛合うことができ、シャフトの方はリング３８に
連結され、第１回転比と第２回転比での運転中ならびに
増速運転中での反応点をつくる。

摩擦ブレーキ５４は後退駆動運転中、輪歯車４０を制動
するために選択的に噛合う。輪歯車４０は第３直接駆動
比、および第４増速駆動比ての運転中、ならびに、第２
減速駆動比での運転中に、選択的に噛合い可能の摩擦ク
ラッチ５６により太陽歯車３０に連結されている。ター
ビンシャフト２０は、第３直接駆動比、および、第４増
速駆動比での運転中、選択的に噛合い可能な摩擦クラッ
チ５８を介してキャリア４６に連結されている。キャリ
ア４４と４６は、後退駆動運転中に、キャリア４６と出
力歯車１２と駆動連結を行なうために、選択的に噛合い
可能の摩擦クラッチ６０によつて相互に連結される前進
低速比で運転中、トルクはオーバランニングカツプリン
グ６２を介して、キャリア４６からキャリア４４へ伝達
される。

その他の前進駆動比の各々における運転中、キャリアは
空転する。低速比での運転中、輪歯車３２は反応点とし
て作用し、太陽歯車３０がトルク入力要素として作用す
る。

キャリア４６でのキャリアトルクはオーバランニングカ
ツプリングを介して、出力部材１２へ分配され、２．８
：１の駆動比が得られる。第２回転比への変更は、太陽
歯車２８が反応点として作用するやいなやクラッチ５６
を噛合せることにより行なわれる。次に、トルクはター
ビンシャフト２０から、クラッチ４８を介して輪歯車４
０へ分配され、全体の駆動比１．６：１が得られる。オ
ーバランニングカツプリング６２は空転する。第３回転
比ての運転中、遊星歯車装置の部材を一緒にロックし、
一緒に回転するよにして、クラッチ４８、および５８の
双方共を使用する。また、クラッチ５６を使用して、１
：１の駆動比を得る。増速駆動比はクラッチ５８を介し
てタービントルクをキセリア４６へ分配することによつ
て得られ、ブレーキ５０をかけると、輪歯車３２は反応
点として作用する。

このために、太陽歯車３０が増速され、次に、輪歯車４
０を駆動し、その結果全体の駆動比が０．５７１：１と
いう極端な値が得られる。後退駆動中の反応点を得るブ
レーキ５４が使用される。

クラッチ４８を介して太陽歯車３０をタービンシャフト
２０へ連結することによつて、キャリア４６がキャリア
４４を駆動するようになる。第２図の実施例においては
、トルクの流れおよび運転の方法は第１図に示す実施例
のものと同じであるが、１Ｃで示すコンバータは外側に
位置され、かつ中央のトルク伝達シャフト６４を介して
エンジンに連結される。

コンバータのこの配置と歯車装置により、伝達流体の冷
却に対する熱伝導性を向上させることができる。第３図
においては、第４増速駆動比ての直接的な機械的ロック
アップを包含した第１図の歯車装置の修正を示している
。

この修正とは、第１図の実施例のクラッチ４８に代るも
のとしてクラッチ６８を設けることにより行われる。ク
ラッチ６８は駆動羽根車とエンジンをキャリア４６に直
接に連結することにより、クラッチ６８を使用している
駆動状態におけるコンバータの流体動力学的損失を減少
させるか、排除する。クラッチ６８は直接駆動運転中、
トルクがクラッチ５６″を介して流体学的と、クラッチ
６８を介して機械的の双方により分配されるのて、トル
クを分割した状態を得るために利用する。クラッチ６８
と５６″は同時に噛々合い、ブレー５『が反応部材とし
て作用するので、増速運転中は、直接の機械的駆動が得
られる。第１図に対応する部材のある第３図に示す実施
例の部材には数個所参照記号で示した。

もつとも、主要な注記は書き加えてある。直接駆動時の
トルク分割運転および、第４増速駆動比でのソリッド駆
動運転を除いては、第３図に示す歯車装置を通してのト
ルクの流れは、第１図を参照して説明したものと同じで
ある。第３図に示す実施例でのクラッチとブレーキの噛
合せ、および、解放のパターンは、第３Ａ図を参照すれ
ば容易に理解てきる。

第４図は第３図の実施例の変形てあり、流体コンバータ
１『″″は第２図の実施例のコンバータ１４″の位置と
同様外側配置である。

エンジンは中央のトルク伝達シャフト６４″を介して第
４図の実施例の駆動羽根車に連結されており、該シャフ
トは遊星歯車部材の軸に沿つて、トランスミッションの
中央を通過する。以上、本発明の望ましい実施例を説明
した。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の駆動部装置用にエンジン、動力装置及び
歯車装置がインラインに配列されている本発明の第一の
実施例を示す概略図；第１Ａ図は第１図に示す伝動装置
におけるクラッチとブレーキの噛合い、および解放のバ
ター湾を示す図表；第２図はエンジンから吸収される熱
量を減じ、また流体の冷却を向上させるために油から空
気への熱交換作用を具備させる動力装置を外側に位置さ
せている本発明の別の実施例を示す図：第２Ａ図は第２
図に示す伝動装置のクラッチとブレーキの噛合い、およ
び解放のパターンを示す図表；第３図は第３歯車におい
て分割トルク伝達を行い、第４の割速駆動比においてソ
リッドな機械的駆動を設けるためにロックアップコンバ
ータを使用している第１図に示す形式の４段速度の増速
駆動装置の概略図、第３Ａ図は第３図に示す伝動装置の
クラッチとブレーキの噛合い、および解放パターンを示
す図表、第４図は動力装置が外側に位置されている第３
図に示す実施例のトランスアクセル装置を示す図、第４
Ａ図は第４図に示す伝動装置のクラッチとブレーキの噛
合い、および解放パターンを示す図表である。 図において、１０・・・・・・入力軸、１２・・・・・
・出力歯車、１４・・・・・トルクコンバータ、１６・
・・・・・駆動羽根車、１８・・・・・・タービン、２
０・・・・・・タービンシャフト、２８・・・・・遊星
歯車装置、３０・・・・・・第１の太陽歯車、３２・・
・・・・第１の輪歯車、３４・・・・・・第１の遊星ピ
ニオン、３６・・・・・・第２の太陽歯車、３８・・・
・・・リング、４０・・・・・・第２の輪歯車、４２・
・・・・・第２の遊星ピニオン、４４，４６・・・・・
キャリア、４８，５６，５８，６０・・・・・・クラッ
チ、５０，５５・・・・ブレーキ、６２・・・・・・オ
ーバランニングカツプリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トルク入力部材からトルク出力部材までのトルク伝
   達回路を画定するコンパクトな遊星歯車装置と流体トル
   クコンバータを含み、前記歯車装置は相互に対し半径方
   向に積重ねられた関係で配置された遊星歯車部材と、第
   １の太陽歯車と、第１の輪歯車と、前記第１の太陽歯車
   および前記第１の輪歯車と噛合い可能で、第一のキャリ
   アに回転可能に支持されている第１の遊星ピニオンと、
   共通の組立体の一部として前記第１の輪歯車と一体に接
   続され、前記第１の太陽歯車を囲む第２の太陽歯車と、
   第２の輪歯車と、前記第２の太陽歯車、および前記第２
   の輪歯車と噛合い可能で、第２のキャリアに支持されて
   いる第２の遊星ピニオンを含み；前記の流体装置はトロ
   イダル状の流れの関係で配置された駆動羽根車とタービ
   ンを含み、前記駆動羽根車は前記トルク入力部材に連結
   されており；さらに、前記タービンを前記第１の太陽歯
   車に連結する第１のクラッチ装置と、前記第１のキヤリ
   アへトルクを分配するようにされて、第２のクラッチ装
   置と、低速回転比での運転中および、後退駆動運転中に
   同調して回転するよう前記キャリアを一緒に連結する第
   ３のクラッチ装置と、第２、第３、第４の前進駆動比で
   の運転中に、前記第１の太陽歯車と第２の輪歯車車を一
   緒に連結する第４のクラッチ装置含み、さらには前記第
   １の輪歯車と前記の第２の太陽歯車を選択的に制動する
   第１のブレーキ装置と、前記第２の輪歯車を選択的に制
   動する第２のブレーキ装置を含み、前記第１のブレーキ
   装置は第１および第２の減速駆動比での運転中と第４駆
   動比での運転中に使用され、前記第２のブレーキ装置は
   後退駆動運転中に使用されることを特徴とする多段比動
   力伝達機構。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の機構において、前記
   の第２のクラッチ装置がクラッチ入力部材とクラッチ出
   力部材を含み、該出力部材は前記第１のキャリアに連結
   され、該入力部材は前記タービンに連結されることによ
   つて、それらを通してタービントルクが前記第１のキャ
   リアに伝達されることを特徴とする多段比動力伝達機構
   。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の機構において、前記
   第３のクラッチ装置が、前記キャリアを一緒に接続でき
   るようう選択的に噛合い可能の摩擦クラッチと、前記キ
   ャリアの間を一方向にトルクを伝達するよう前記キャリ
   アを一緒に接続できるようにされたオーバランニングカ
   ツプリングを含み、摩擦クラッチが前記キャリアの間で
   それぞれの方向にトルクを伝達するように選択的に噛合
   い可能であることを特徴とする多段比動力伝達機構。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の機構において、前記
   第２のクラッチ装置がトルク入力クラッチ部材とトルク
   出力クラッチ部材を含み、該トルク入力クラッチ部材が
   前記駆動羽根車に連結され、該トルク出力クラッチ部材
   が前記第１のキャリアに連結されていることによつて、
   前記第２のクラッチ装置が噛合うと、前記トルク入力部
   材から前記第１のキヤリアへ機械的にトルクを分配する
   ことにより第３駆動比での運転中は前記伝達機構を通し
   て分割されたトルク伝導路をつくり、増速駆動運転中は
   、前記第２のクラッチが噛合うと、前記第４のクラッチ
   装置と前記第１のブレーキ装置とが同時に使用されるの
   で、ソリッドなトルク伝動路をつくることを特徴とする
   多段動力比伝達機構。